插電式混合動(dòng)力汽車 (PHEV) 讓新能源汽車踏入了新的時(shí)代，它能夠從電網(wǎng)中提取和儲(chǔ)存能量，為車輛提供推進(jìn)能量，更加方便便宜。因此，PHEV在燃油經(jīng)濟(jì)性和低排放性能方面更具有優(yōu)勢(shì)。
PHEV首先選擇蓄電池為汽車提供動(dòng)力當(dāng)蓄電池的電量降低到指定的下限時(shí)，才開啟內(nèi)燃機(jī)為汽車提供動(dòng)力。
汽油是易揮發(fā)液體，也會(huì)因?yàn)樵谌加拖渲写鎯?chǔ)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而發(fā)生氧化和變質(zhì)。在過(guò)去的幾十年中，傳統(tǒng)汽車都是采用碳罐裝置收集燃油箱內(nèi)揮發(fā)的燃油蒸汽，并通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)碳罐進(jìn)行脫附清洗實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。
PHEV在純電模式下，其發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于不工作狀態(tài)，也就無(wú)法對(duì)燃油系統(tǒng)碳罐進(jìn)行有效脫附清洗，從而造成碳罐被擊穿，導(dǎo)致燃油蒸汽直接排放到大氣中，引起環(huán)境污染。因此， 如何在發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期不工作的情況下，避免碳罐被過(guò)量燃油蒸汽擊穿，引起燃油泄漏和環(huán) 境 污 染，是 PHEV 燃 油 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 必 須 要 解 決 的問(wèn)題。
高壓燃油箱系統(tǒng)原理
高壓燃油箱系統(tǒng)是通過(guò)提高燃油箱自身承壓能力，將燃油蒸汽密封在燃油箱內(nèi)部，減少燃油蒸汽排放到碳罐中，從而避免碳罐被擊穿。
高壓燃油箱系統(tǒng)原理
當(dāng)PHEV以純電模式驅(qū)動(dòng)時(shí)，燃油箱隔離閥FTIV閉合，燃油箱與外界隔絕，燃油蒸汽被密封在燃油箱內(nèi)部，碳罐不吸收燃油蒸汽; 當(dāng)蓄電池的電量降低到指定的下限時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，碳罐能夠被脫附清洗，燃油箱隔離閥FTIV打開，燃油箱與外界進(jìn)行燃油蒸汽流通，碳罐吸收燃油蒸汽。
高壓塑料燃油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
由于密封燃油蒸汽于燃油箱內(nèi)部，PHEV燃油箱需要承受比傳統(tǒng)燃油箱更高內(nèi)部壓力。傳統(tǒng)汽車燃油箱內(nèi)部壓力一般為6～10kPa，而PHEV燃油箱內(nèi)部壓力則會(huì)高達(dá)35～40kPa。目前絕大多數(shù)汽車燃油箱均為塑料燃油箱，僅僅依靠燃油箱本體自身材料強(qiáng)度是無(wú)法承受上述高壓荷，因此需要塑料燃油箱本體設(shè)計(jì)專門增強(qiáng)結(jié)構(gòu)來(lái)提高燃油箱結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
兩片吹塑工藝成型流程
塑料燃油箱采用兩片吹塑料成型工藝。首先由吹塑機(jī)口模形成兩個(gè)片狀型坯，燃油箱模具閉合對(duì)片狀型坯預(yù)吹塑成型，預(yù)成型結(jié)束后，燃油箱模具打開，可以通過(guò)中間模放置內(nèi)置零件于燃油箱內(nèi)部，最后中間模退出，燃油箱模具再次閉合進(jìn)行最終高壓吹塑成型。
基于上述塑料燃油箱兩片吹塑成型工藝特點(diǎn)，可以在吹塑 過(guò)程中，放置若干內(nèi)置立柱于燃油箱內(nèi)部，連接燃油箱本體上下表面，從而增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
PHEV高壓塑料燃油箱結(jié)構(gòu)
為了保證內(nèi)置立柱與燃油箱本體之間能夠有效連接且能承受燃油箱內(nèi)部壓力，內(nèi)置立柱一般有兩種材料組成，立柱兩端采用與燃油箱本體相同的材料HDPE，而立柱中部則選擇高強(qiáng)度的PPA材料，二者通過(guò)端部包膠方式實(shí)現(xiàn)連接。同時(shí)在立柱HDPE材料端面設(shè)置若干細(xì)小麻點(diǎn)，其在吹塑過(guò)程中與燃油箱內(nèi)表面發(fā)生接觸并融化，從而使內(nèi)置立柱與燃油箱本體融合成一體。根據(jù)燃油箱本體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)兩種內(nèi)置立柱結(jié)構(gòu): H形立柱和 I形立柱，H形立柱主要布置在油泵周邊區(qū)域，而I形立柱則布置在燃油箱本體其他區(qū)域。
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